基于PLC的有軌電車正線聯(lián)鎖控制邏輯研究與設(shè)計(jì).pdf

1、近年來，城市化進(jìn)程的明顯加快和城市人口的持續(xù)膨脹，加之汽車工業(yè)的飛速發(fā)展導(dǎo)致城市交通擁堵不堪、環(huán)境形勢(shì)日益嚴(yán)峻。大力發(fā)展低能耗、污染小、載客量大的城市軌道交通成為了解決環(huán)境、交通及城市問題的有效手段之一。在這種背景下，現(xiàn)代有軌電車憑借其經(jīng)濟(jì)環(huán)保、運(yùn)量適中和乘坐舒適等特點(diǎn)成為了中小城市客運(yùn)的主要選擇，同時(shí)也成為大城市地鐵輕軌等大運(yùn)量軌道交通的延伸和補(bǔ)充[1]。正線道岔控制系統(tǒng)作為現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)主要的組成部分，是保證電車在正線道岔區(qū)域安全

2、高效運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備。因此，研究探索正線道岔控制技術(shù)，對(duì)推動(dòng)現(xiàn)代有軌電車在我國(guó)科學(xué)的發(fā)展具有重要意義。
　　正線道岔控制系統(tǒng)的主要功能是通過對(duì)正線道岔區(qū)域地面信號(hào)設(shè)備進(jìn)行聯(lián)鎖控制，來保證列車安全高效的通過道岔區(qū)域。本文結(jié)合現(xiàn)代有軌電車的正線行車需求和運(yùn)營(yíng)環(huán)境條件以及城市道路交通的制約因素，提出以可編程控制器(PLC)作為道岔控制系統(tǒng)核心控制器，對(duì)現(xiàn)代有軌電車正線道岔控制系統(tǒng)的聯(lián)鎖控制邏輯進(jìn)行了研究和設(shè)計(jì)。
　　本文在分析了有軌

3、電車實(shí)際特點(diǎn)和行車控制需求的基礎(chǔ)上，對(duì)軌旁信號(hào)設(shè)備進(jìn)行了合理布置，為提高行車安全和運(yùn)營(yíng)效率做好了準(zhǔn)備；然后設(shè)計(jì)了一種能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)道岔自動(dòng)聯(lián)鎖控制的控制方法。自動(dòng)聯(lián)鎖控制主要是利用感應(yīng)通信環(huán)線雙向通信和測(cè)速定位的功能，在列車接近岔區(qū)時(shí)，軌旁控制主機(jī)與車載終端實(shí)現(xiàn)信息交互，對(duì)地面信號(hào)設(shè)備狀態(tài)信息進(jìn)行聯(lián)鎖邏輯運(yùn)算，完成對(duì)道岔的自動(dòng)精確控制；而且自動(dòng)聯(lián)鎖控制模式能夠與車載遙控和現(xiàn)地控制模式實(shí)現(xiàn)快速靈活的切換，在有突發(fā)狀況發(fā)生時(shí)，能保證行車安全。這

4、種控制方法簡(jiǎn)單、安全、能夠減少司機(jī)和控制中心值班員勞動(dòng)強(qiáng)度；在這種控制方法的基礎(chǔ)上，基于 PLC對(duì)道岔控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，重點(diǎn)設(shè)計(jì)了一種控制邏輯嚴(yán)密、在保證運(yùn)營(yíng)安全前提下，能有效提高運(yùn)營(yíng)效率的道岔區(qū)域聯(lián)鎖控制邏輯和信號(hào)顯示方法，這種聯(lián)鎖邏輯控制方法引入了進(jìn)路防護(hù)的概念，在進(jìn)路辦理完成、列車順序通過進(jìn)路后不解鎖進(jìn)路，而是重新自動(dòng)開放允許通過進(jìn)路信號(hào)，后續(xù)相同方向列車無需再辦理進(jìn)路，保證了較高的效率。最后本文對(duì)聯(lián)鎖控制邏輯進(jìn)行了軟

5、件實(shí)現(xiàn)和功能測(cè)試。具體內(nèi)容如下：
　　(1)對(duì)選用本課題的目的和意義從多方面進(jìn)行了論述，介紹了現(xiàn)代有軌電車在國(guó)內(nèi)外的運(yùn)用情況及有軌電車信號(hào)系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，并對(duì)可編程控制器技術(shù)進(jìn)行了介紹。
　　(2)在深入研究有軌電車正線運(yùn)行的特點(diǎn)及業(yè)務(wù)流程的基礎(chǔ)上，分析提煉了正線道岔控制系統(tǒng)功能需求；對(duì)正線道岔區(qū)域信號(hào)設(shè)備進(jìn)行了選擇和布置，確定了車地通信、列車占用檢測(cè)、道岔區(qū)域設(shè)備配置、道岔控制方式等關(guān)鍵技術(shù)方案；以 PLC作為聯(lián)鎖

6、邏輯運(yùn)算主機(jī)，設(shè)計(jì)了一種兼顧了高效和安全的道岔區(qū)域聯(lián)鎖控制邏輯。
　　(3)根據(jù)提出的功能需求和技術(shù)方案，以 STEP為開發(fā)平臺(tái)，以梯形圖編程語(yǔ)言為開發(fā)工具，采用結(jié)構(gòu)化的軟件設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)了正線道岔控制系統(tǒng)聯(lián)鎖控制邏輯；為便于功能測(cè)試，設(shè)計(jì)了基于WinCC的聯(lián)鎖上位機(jī)監(jiān)控軟件。
　　(4)最后，以WinCC的聯(lián)鎖上位機(jī)人機(jī)界面為測(cè)試平臺(tái)，對(duì)道岔聯(lián)鎖控制邏輯的具體功能進(jìn)行了調(diào)試，調(diào)試結(jié)果證明基于 PLC的聯(lián)鎖控制主機(jī)能夠準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)